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乌鲁木齐地区降水雷达回波特征分析
引言
乌鲁木齐地区是我国北疆的中心城市，是各族人民共同的家园。由于该地区特殊的地理环境，降水量较少，年均降水量仅为165毫米，且分布极不均匀。全年降水几乎以夏季为主，且多为强降水，降水过程存在一定的不确定性。因此，对于乌鲁木齐地区的降水回波特征进行深入的研究，对于该地区的气象预报以及防灾减灾具有重要的意义。
本文将从乌鲁木齐地区的气候特征、雷达回波的形成原因以及雷达回波特征分析三个方面，对乌鲁木齐地区的降水雷达回波特征进行深入探讨。
一、乌鲁木齐地区的气候特征
乌鲁木齐地区地处我国北疆地区，属于内陆干旱带气候区域。该地区受到古老的天山山脉、著名的戈壁荒漠和大片的草原的影响，气候特征鲜明。该地区的特点为年平均气温低、降水少、蒸发强、气候干旱，冬季寒冷，夏季炎热。全年降水几乎以夏季为主，但由于古尔班通古特沙漠的存在，水汽量和降水梯度显著，导致降水量空间差异很大。
二、雷达回波形成原因
雷达回波是雷达探测过程中被探测物体反射、散射、吸收、折射等各种物理机制作用下辐射回来的电磁波。在气象雷达中，雷达回波的形成包括以下3个方面：
1.水滴、雪花、冰粒散射：在云中含有液态水、雪花、冰粒时，会将雷达射束反射或散射，产生强回波信号。
2.反射：天空散逸的雷达波射入大气时，在所探测的影响半径能量的地物点表面，会出现不同的反射回波。在天气系统分界面，如冷暖锋面、对流层顶等，会形成显著的回波信号。
3.折射：在较高折射率的气团和较低折射率的气团之间，会形成反射回波带和波增强带。
三、雷达回波特征分析
1.乌鲁木齐地区夏季雷达回波特征
夏季这里指的是6月至9月，在这个时期，乌鲁木齐地区的气温较高，水汽充足，形成了一些强降水天气系统，伴随着强雷电活动，回波信号较大。通过分析雷达回波图像，大部分90dBZ以上的雷达回波经常出现在午后时段，主要集中在沙漠、草原等开阔区域。其中的强回波在雷达的整个涡旋中心处，进一步分析发现，在这些系统中通常有超过1公里的高空低温增强，这使得冰晶通过液态水层时迅速增长，并从液态水层中萃取更多的水汽，进一步增加云粒子数量，最终增强回波信号。
同时，还有一些直径从1米到3米的大颗粒冰（也称为冰球）降落到地面，对当地的农业和交通带来严重威胁。
2.乌鲁木齐地区春秋雷达回波特征
春季指的是3月到5月，秋季指9月到11月，这两个季节都是转季节，气象上较为复杂。在这个时期，尤其是在秋季，迎面而来的冷空气和暖湿气流发生碰撞，导致雷达回波信号较大。
据测算，大多数雷达回波发生在3000米到9000米的高度，这意味着云层主要分布在这个高度范围内。同时，在云中形成的降水过程显著，由于相对湿度大，同时在空间上也是高度分布的，这种结构导致反射回波的梯度明显，同时也会出现回波信号更强的部分。
结论
通过对乌鲁木齐地区降水雷达回波的特征分析，我们可以发现，该地区的降水特点鲜明，主要以夏季强降水为主，但由于地理环境的影响，降水分布十分不均匀。同时，雷达回波的形成主要包括水滴、雪花、冰粒的散射，反射和折射三种机制。关于回波特征分析，由于乌鲁木齐地区气象的复杂性，回波出现的时间和强度都非常不稳定。在整个涡旋中心处，大多数雷达回波主要集中在开阔的沙漠、草原等地，伴随着强雷电活动。夏季雷达回波出现频率较高，而春秋季节的回波时间稍晚一些，但由于碰撞气流、冷空气等因素的影响，回波信号更强。
对于乌鲁木齐地区的气象预报，这些特征的分析和研究具有重要的意义，可为气象预报工作提供有力的支持。